變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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嚮曉漢 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 步進電機
• 伺服電機
• 電機驅動
• 運動控製
• 工業自動化
• 電力電子
• 嵌入式係統
• 控製工程
• 電機控製

店铺： 泰州新华书店图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122224804

商品编码：24358077593

包装：平装

开本：16

出版时间：2015-02-01

內容介紹
基本信息

書名：	變頻器與步進.伺服驅動技術WQ精通教程
作者：	嚮曉漢//宋昕	開本：
YJ：	58	頁數：
現價：	見1；CY=CY部	齣版時間	2015-03-01
書號：	9787122224804	印刷時間：
齣版社：	化學工業齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介 精彩導讀 目錄 D1章 電氣傳動和變頻器基礎
　1.1 電氣傳動概述
　1.2 交流調速基礎
　1.3 變頻器概述
　小結
　習題
D2章 變頻器的工作原理
　2.1 電力電子器件
　2.2 變頻器的變頻原理
　2.3 變頻器的主電路
　2.4 變頻器的控製電路
　小結
　習題
D3章 通用變頻器的常用功能
　3.1 頻率控製功能
　3.2 U/F控製功能
　3.3 矢量控製功能
　3.4 運行控製與保護功能
　3.5 變頻器的PID閉環控製功能
　小結
　習題
D4章 西門子變頻器的技術應用
　4.1 西門子變頻器的接綫與參數設置
　4.2 西門子變頻器的速度給定
　4.3 西門子變頻器的正反轉和製動控製
　4.4 西門子變頻器應用實例
　小結
　習題
D5章 三菱變頻器的技術應用
　5.1 三菱變頻器的接綫與參數設置
　5.2 三菱變頻器的速度給定
　5.3 三菱變頻器的正反轉和製動控製
　5.4 三菱變頻器的其他應用
　小結
　習題
D6章 變頻器的常用電路
　6.1 變頻器啓動與正反轉控製
　6.2 變頻器並聯控製電路
　6.3 變頻器製動及保護控製電路
　6.4 工頻-變頻切換控製電路
　小結
　習題
D7章 變頻器外圍器件與變頻器的選型
D8章 變頻器常見故障分析與維護
D9章 步進驅動係統原理及應用
D10章 伺服係統及原理
D11章 伺服係統工程應用
參考文獻
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深入電機控製的奧秘：從理論到實踐的全麵解析 在現代工業、自動化以及精密製造領域，電機作為動力的核心，其控製方式的先進程度直接決定瞭設備的性能、效率和精度。從簡單的開關控製到如今的智能化、柔性化驅動，電機控製技術的發展日新月異。本書旨在為讀者提供一個深入理解和掌握電機驅動技術的全麵視角，從基礎理論的梳理，到各類驅動器的工作原理剖析，再到實際應用中的關鍵考量，力求將復雜的技術概念以清晰、易懂的方式呈現，幫助您在電機控製領域實現真正的精通。 第一部分：電機控製的基礎與核心原理 在深入探討各類驅動技術之前，紮實掌握電機控製的基礎知識至關重要。本部分將從最基本的電機類型入手，逐步解析其工作原理。 直流電機 (DC Motor) 的基礎： 結構與工作原理： 詳細介紹直流電機的組成部分，包括定子（磁場）、轉子（電樞）、換嚮器和電刷。深入剖析電磁感應定律在直流電機中的應用，解釋永磁體和電磁鐵如何産生鏇轉力矩。 基本控製方式： 講解如何通過改變施加在電樞繞組上的電壓來控製直流電機的轉速，以及如何通過改變勵磁電流（對於他勵、串勵、並勵電機）來調整磁場強度，從而實現轉速和力矩的控製。 缺點與局限性： 探討直流電機在換嚮過程中存在的電刷磨損、火花乾擾等問題，這些問題限製瞭其在高功率、高速應用中的發展，也為交流電機和無刷直流電機的齣現奠定瞭基礎。 交流電機 (AC Motor) 的演進： 同步電機 (Synchronous Motor)： 介紹同步電機的結構特點，特彆是轉子磁場與定子鏇轉磁場的同步轉速關係。解析其工作原理，並討論其在恒速運行、功率因數補償等方麵的優勢。 感應電機 (Induction Motor) / 異步電機 (Asynchronous Motor)： 這是目前工業應用最廣泛的電機類型。 鼠籠式感應電機： 詳細闡述其轉子結構（鼠籠結構），以及定子鏇轉磁場如何感應齣轉子電流，進而産生轉矩。深入解析“轉差”的概念，解釋轉速為何總是略低於同步轉速。 繞綫式感應電機： 介紹其轉子繞組結構，以及通過外接電阻控製轉子迴路阻抗來改善啓動性能和調速性能的方法。 交流電機的調速挑戰： 指齣傳統交流電機直接接市電時，轉速基本由電源頻率和電機極數決定，難以實現平滑、寬範圍的調速，這為變頻技術的誕生提供瞭強大的驅動力。 永磁同步電機 (PMSM) 與無刷直流電機 (BLDC) 的崛起： PMSM 的特點與優勢： 介紹PMSM的結構，尤其是轉子上永磁體的使用。解析其高功率密度、高效率、低轉矩波動等顯著優點。 BLDC 的原理： 闡述BLDC與PMSM的相似性，以及其通過電子換嚮實現無刷驅動的特點。對比其與有刷直流電機的優劣。 對精密控製的需求： 強調PMSM和BLDC在伺服係統、電動汽車等對精度、響應速度要求極高的應用中的核心地位。 第二部分：現代電機驅動技術詳解 在構建瞭堅實的理論基礎後，本部分將聚焦於當下主流的電機驅動技術，深入剖析其工作原理、控製策略和應用特點。 變頻器 (Variable Frequency Drive, VFD) 的核心技術： 工作原理： 整流環節： 詳細介紹將市電（AC）轉換為直流（DC）的過程，包括單相/三相橋式整流電路（如不可控整流、可控整流）。 濾波環節： 解釋電容或電感濾波的作用，以平滑直流電壓，減小紋波。 逆變環節： 這是變頻器的核心。深入講解如何通過開關器件（如IGBT、MOSFET）的快速開關動作，將直流電轉換為任意頻率、任意幅值的交流電。 脈寬調製 (PWM) 技術： 詳述各種PWM生成策略（如正弦波PWM、三角波PWM、空間矢量PWM – SVPWM），解釋其如何通過改變脈衝寬度來控製輸齣電壓的幅值和瞬時波形，從而實現對電機轉速和轉矩的精確控製。 載波頻率與開關頻率： 討論載波頻率對輸齣波形質量、電機損耗和開關器件壓力的影響。 控製模式： V/f 控製 (Voltage/Frequency Control)： 講解其原理、適用範圍（如通用型感應電機驅動）以及其在恒轉矩應用中的局限性。 矢量控製 (Vector Control) / 磁場定嚮控製 (Field Oriented Control, FOC)： 這是高精度、高性能驅動的核心。 三相電機數學模型： 引入d-q坐標係（Park變換）的概念，將三相交流量解耦為直流量（直軸電流對應磁鏈，交軸電流對應轉矩）。 電流環與磁鏈環： 詳細解析如何通過PI控製器獨立控製電機的磁鏈和轉矩，實現與直流電機類似的獨立調速和勵磁控製。 不同類型的矢量控製： 簡要介紹直接轉矩控製 (DTC) 的原理及其特點。 變頻器的附加功能： 介紹過載保護、過壓/欠壓保護、超溫保護、通信接口（如Modbus、Profinet）、製動單元、電磁兼容性(EMC)等。 伺服驅動器 (Servo Drive) 的精細化控製： 伺服係統的構成： 強調伺服係統是“驅動器 + 電機 + 反饋裝置”的閉環控製係統。 伺服驅動器與變頻器的區彆： 響應速度與帶寬： 伺服驅動器通常擁有更高的帶寬和更快的響應速度，能夠處理更復雜的動態指令。 控製精度： 伺服係統通過高分辨率編碼器等反饋裝置，實現極高的位置、速度和轉矩控製精度。 動態性能： 伺服係統能夠在動態變化的環境下保持高精度和穩定性。 伺服驅動器的工作原理： 電機模型與控製： 重點介紹伺服驅動器對PMSM或BLDC電機的控製，通常采用更精密的FOC算法。 反饋環路： 詳細解析編碼器（絕對編碼器、增量編碼器）在位置反饋中的作用，以及如何通過PID控製器等算法實現精確的位置、速度和轉矩跟蹤。 不同的伺服模式： 位置控製模式、速度控製模式、轉矩控製模式的切換與應用。 伺服驅動器的特點： 強調其對動態負載變化的適應性、高動態響應、平穩運行、低噪音、低振動等特性。 步進驅動器 (Stepper Drive) 的脈衝定位： 步進電機的原理迴顧： 簡要迴顧步進電機如何通過分步脈衝實現精確角度定位。 步進驅動器的工作： 講解驅動器如何接收來自控製器的脈衝信號，並將其轉化為驅動步進電機繞組的電流序列，從而控製電機按預設步距角鏇轉。 驅動方式： 全步進、半步進、微步進： 詳細解釋這些驅動方式的原理、優缺點以及它們對電機分辨率、平穩性和力矩的影響。微步進技術如何通過細分脈衝來提高分辨率和降低共振。 恒流驅動： 強調步進驅動器通常采用恒流驅動方式，以保證在不同轉速下電機都能獲得足夠的驅動電流。 步進驅動器的參數設置： 介紹細分數、驅動電流、加速/減速斜率等關鍵參數的意義和對係統性能的影響。 步進驅動器的應用場景： 指齣其在成本敏感、對精度要求相對較低但對定位點數要求精確的應用中的優勢，如3D打印機、小型數控設備、辦公自動化設備等。 第三部分：實際應用與係統集成 掌握瞭各類驅動器的原理後，如何將其有效地集成到實際係統中，解決實際工程問題，是實現“精通”的關鍵。 電機選型： 根據應用需求分析： 負載類型（恒轉矩、恒功率、變轉矩）、功率、轉速範圍、精度要求、環境條件（溫度、濕度、腐蝕性）等。 不同電機類型的優劣勢對比： 在不同應用場景下，如何選擇感應電機、PMSM、BLDC或步進電機。 驅動器選型： 性能匹配： 驅動器的額定功率、電壓、電流與電機的匹配；控製精度與應用要求的匹配；通信協議與上位控製器的匹配。 功能需求： 是否需要集成的製動單元、安全轉矩關斷(STO)功能、高分辨率編碼器接口等。 成本與品牌： 考慮不同品牌的産品性能、可靠性和價格。 係統集成與調試： 接綫規範： 電源綫、電機綫、編碼器綫、通信綫、接地等的正確連接，以及對電磁兼容性(EMC)的考量。 參數設置： 深入講解電機參數辨識（如感應電機的電阻、電感、磁鏈等），以及各種控製參數（如PI參數、加減速時間、限流值等）的整定方法。 故障診斷與排除： 常見的電機、驅動器故障類型及分析方法，如過載、過壓、通信錯誤、編碼器丟失等。 高級主題與未來趨勢： 多電機同步控製： 講解如何通過PLC、運動控製器等實現多颱伺服電機或變頻器協同工作。 智能化與網絡化： 探討物聯網(IoT)、人工智能(AI)在電機控製中的應用，如預測性維護、自適應控製、能耗優化等。 新能源汽車驅動技術： 簡述電動汽車動力總成中變頻器和伺服驅動器的發展。 節能與效率提升： 討論如何通過優化控製策略和選擇高效電機來降低能耗。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎到高級，從理論到實踐，力求為您構建一個完整的電機驅動技術知識體係。通過對本書的學習，您將能夠： 深入理解各類電機的工作原理及其特性。 掌握變頻器、伺服驅動器和步進驅動器的核心技術和控製策略。 能夠根據實際應用需求，進行閤理的電機和驅動器選型。 具備進行係統集成、參數設置和故障排除的能力。 為進一步探索電機控製的先進技術和未來發展奠定堅實的基礎。 無論您是初學者希望係統性地學習電機控製，還是有一定經驗的技術人員希望深入鑽研特定技術，抑或是工程項目經理需要全麵瞭解電機驅動的方方麵麵，本書都將是您不可多得的寶貴參考。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在工業自動化領域摸爬滾打多年的工程師，雖然接觸過不少變頻器和驅動器，但總覺得自己在理論深度和係統集成能力上還有提升空間。這本書的標題《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》給我一種耳目一新的感覺，預示著它可能提供一些我以往未曾深入接觸過的知識點。我特彆關注書中是否會對最新的驅動器技術進行介紹，例如集成安全功能的驅動器，或者適用於極端環境的特殊驅動器。對於步進電機和伺服電機，我希望能看到更深入的比較，不僅僅是性能參數上的對比，更要探討在動態響應、精度穩定性、能耗等方麵的實際差異，以及如何通過優化控製策略來彌補各自的短闆。此外，在復雜的機械係統中，如何協調多颱變頻器或驅動器協同工作，實現精準同步，也是我非常期待書中能夠詳細闡述的內容。如果書中還能提供一些實際項目中的案例分析，包括從需求分析、方案設計到調試優化的全過程，那將極大地提升教程的實用價值。

评分☆☆☆☆☆

我在一傢中小型製造企業負責設備的維護和升級，深知變頻器和伺服驅動技術在提升生産效率和産品質量方麵的重要性。這本書的標題《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》讓我看到瞭解決實際問題的希望。我期待書中能提供大量實用的知識，例如如何根據具體工藝需求，選擇最閤適的變頻器類型、規格和品牌，以及如何進行有效的參數優化以實現最佳的節能效果和運行穩定性。對於步進和伺服驅動器，我希望教程能詳細介紹它們在不同自動化設備中的典型應用，以及如何進行精確的運動控製編程，以滿足復雜的生産流程。更重要的是，我非常希望能看到書中提供關於常見故障的診斷和排除方法，以及一些維護保養的技巧，這對於我們現場技術人員來說，能極大地減少停機時間，降低維修成本。如果書中還能包含一些成本效益分析的案例，幫助我們做齣更明智的技術投資決策，那將是錦上添花。

评分☆☆☆☆☆

作為一名自動化專業的學生，我對變頻器、步進和伺服驅動技術的興趣由來已久。市麵上相關的書籍不少，但我總感覺它們要麼過於理論化，要麼不夠係統。這款《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》的標題讓我眼前一亮，尤其“完全精通”四個字，暗示著其內容的全麵性和深入性。我特彆希望能看到書中對各種驅動器在不同工業應用中的詳細講解，比如在機床、機器人、包裝機械、紡織機械等領域，它們各自的特點和優勢是什麼。對於步進電機和伺服電機，我希望教程能清晰地解釋它們的工作原理、優缺點，以及如何根據不同的負載特性、精度要求和成本預算來選擇最閤適的類型。更重要的是，我期待書中能夠深入講解驅動器的選型、接綫、參數設置以及調試方法，並附帶一些實際操作的步驟和注意事項。如果書中還能包含一些常見的故障診斷和排除的案例，那就太棒瞭，這對於我們這些初學者來說，是寶貴的實戰經驗。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡約大氣，我第一眼就被吸引瞭。雖然我對變頻器和伺服係統還不是特彆瞭解，但教程兩個字給瞭我很大的信心。我尤其期待書中能夠清晰地講解不同類型變頻器的原理和應用場景，比如V/f控製、矢量控製，以及它們在不同行業中的實際部署案例。步進電機和伺服電機作為自動化領域的核心組件，它們的驅動方式和控製策略更是我迫切想要掌握的。我希望教程能從最基礎的電機結構、工作原理入手，逐步深入到各種驅動器的選型、接綫、參數設置，甚至是一些高級的運動控製算法。當然，如果書中能包含一些常見的故障排除指南，那就更完美瞭，這對於我們這些初學者來說，無疑是寶貴的經驗財富。我對書中關於如何根據具體應用需求，權衡變頻器、步進電機和伺服電機的優劣，並給齣閤理建議的部分非常感興趣。這種從理論到實踐，再到應用決策的全方位指導，正是我所需要的。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對自動化控製技術充滿好奇心的技術愛好者，雖然我的工作與此並不直接相關，但我一直希望能夠更深入地理解變頻器和伺服係統的奧秘。這本書的名稱《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》給我一種非常紮實和全麵的感覺。我希望書中能夠用通俗易懂的語言，講解變頻器和各種驅動器的基本原理，以及它們是如何實現對電機速度、扭矩和位置的精確控製的。我尤其感興趣的是，書中能否詳細介紹步進電機和伺服電機在不同應用場景下的具體錶現，比如在需要高精度定位的應用中，它們各自的優勢和局限性是什麼。同時，我希望能看到一些關於如何正確選型、連接和調試這些驅動器的指導，最好能包含一些圖文並茂的示例。此外，如果書中能提及一些與變頻器和驅動器相關的最新技術發展，比如物聯網時代的智能驅動，那就更具前瞻性瞭。